采用Excel構建鐵路混凝土抗壓試驗資料系統

丘仕鈞，顧春霞，曹雪峰

（中鐵十六局石武客專項目部二分部，信陽414632）

當前，鐵路系統發展迅猛，混凝土抗壓配套試驗資料所用軟件卻仍存在很大空白。試驗資料中，涉及混凝土試驗報告資料的整合最具代表性，又最為繁重。人工制作混凝土臺帳、報告工作繁瑣，流程銜接上存在很多漏洞，難以保證準確性，尤其在施工高峰期這個問題顯得更為突出。

研究人員理論結合實際，不斷摸索，借助計算機的強大運算能力和編程性能，采用Excel軟件開發設計出一套鐵路混凝土抗壓試驗資料系統，具有科學性，系統性，智能化，不但使用方便，節約資金，便于管理，而且節約了人力，提高了工作效率。

1 Excel在系統中的應用

1.1 Excel在系統中主要實現功能

1.1.1 系統總體功能

（1）高效性。只需對《輸入》工作表進行編輯，《臺帳》和《報告》工作表自動完成。

（2）科學性。《試件臺帳》、《輸入》、《臺帳》、《報告》工作表分離，更加清楚好用。

（3）獨立性。無《試件臺帳》時，也可以直接對《輸入》工作表進行各種操作。

（4）實用性。《試件臺帳》工作表采用打鉤模式，一目了然。

（5）預防性。防止因大意失誤進行輸入刪除等操作，自動禁止修改，不需要輸入或者操作的地方。

（6）安全性。采用密碼保護，不被他人篡改文件。

（7）全能型。適用于所有條件混凝土抗壓報告臺帳制作，如：同條件，張拉等。

（8）簡潔性。不用考慮砼種類。

（9）擴展性。包括報告編號，配合比等。

（10） 易用性。點擊《粘貼》按鈕，實現自動粘貼，此外，部分單元格輸入代號即可，免去輸入全文。

1.1.2 《輸入》工作表主要功能

（1）自由選擇或設置“報告編號”格式。

（2）自動升序，包括臺帳“序號”和“報告編號”，后者還可自動復位。

（3）自動計算理論和施工配合比，并可對配比原材、用量進行修改，復制粘貼等操作。

（4）自動計算“試件組數”，也支持手動輸入模式。

（5）自動默認“石子粒徑”、“強度等級”、“外加劑種類”，無需手動輸入。

（6）自動讀取《試件臺帳》數據到《輸入》工作表相關單元格中。

（7）自動對計算值按國家標準四舍六入五單雙進行修約。

（8）自動計算抗壓強度值，即時判斷抗壓值是否合格及作廢。

（9）自由選擇“自檢”、“見證”。

（10） 臺帳詳盡，適用于不同的使用者。

1.2 對自定義單元格格式、公式函數、宏及自定義函數的認識和實例應用

1.2.1 對自定義單元格格式功能的認識和應用舉例

通過對單元格進行自定義設置，使單元格內的數據以各種形式顯示出來。

（1）將“1”變成“001”格式：選擇需要設置數字格式的單元格，單擊菜單—格式—單元格，選擇自定義，在類型編輯框里輸入“000”（0的個數是自定義數字顯示的個數）

（2）將日期“2009-12-7”變成“091207”

1.2.2 對公式、函數的認識和應用舉例

（1）邏輯函數if

用途：判斷條件是否滿足，返回所需值或文本。語法：i（flogical_test,value_if_true,value_if_false）。

中文：if（判斷條件，條件為真返回一值，條件為假返回另一值）。

舉例：在A1單元格輸入12，單擊B1單元格，在函數編輯欄里輸入公式“=IF(A1>0,"正數","負數")”，（注意：引號“”不用輸入，以下同），回車，B1單元格會顯示為“正數”。

（2）數據及三角數學函數round

用途：對指定位數數值進行四舍五入，若是整數不顯示小數。

語法：round（number，num_digits）。

中文：round（數字，小數位數）。

舉例：在A1單元格輸入“12.335”，在B1單元格輸入公式“=ROUND(A1,2)”，回車后B1單元格顯示結果“12.34”。

（3）日期計算

直接用公式加減。

舉例：在A1、B1單元格內輸入日期，C1輸入公式“= B1- A1”，回車，顯示天數差值。

1.2.3 對宏的認識和應用舉例

宏是Excel里比較高級的指令，當要運行宏時，需要對宏的安全性進行設置，具體操作為：菜單—工具—宏—安全性，設置為“中”。不能設置為“高”，這樣導致宏無法運行，也不能設為“低”，否則計算機容易遭受攻擊。

宏采用VB語言編寫，步驟：菜單—工具—宏—VB編輯器—編寫代碼。

以下為構建系統所用到的部分宏語句舉例：

（1） 依次自動粘貼（用于臺帳）

Private Sub CommandButton1_Click()

N = 4 '起始行

Do While Cells(1, 1) <> ""

If Cells(N, 1) <> "" Then

N = N + 1

Else:

Rows(1).Copy Destination:=Rows(N) '復制粘貼第1行內容到第N行

Exit Do

End If

Loop

End Sub

（2） 數值自動遞增語句（用于序號，編號等）

Private Sub CommandButton1_Click()

Cells(1, 1) = Cells(1, 1).Value + 1 'A1單元格數值增加1

End Sub

1.2.4 對自定義函數的認識和應用舉例

自定義函數需要借助宏語句來實現，但它比工作表宏更為靈活、易用。

舉例：修約 round語句

Function XY (rng As Range)

XY = Round(rng, 2) '修約保留2位小數

End Function

再調用自定義函數XY（），對數值進行四舍六入五單雙修約，并保留兩位小數。

注意：round在宏語句和公式函數中作用并不相同。公式中round作用為對數值的四舍五入；而在宏中，則表示為四舍六入五單雙，所以可以直接調來用以修約。需要說明的是，在所有修約方法中，只有此獨創最簡單實用，許多關于修約的宏語句復雜晦澀難記難懂。

2 混凝土抗壓試驗資料系統

2.1 設計思想

Excel提供了豐富的函數，涉及統計、數學與三角、查找與引用、邏輯、文本、信息、數據庫、財務、日期與時間9大塊功能，完全可以滿足編制混凝土抗壓試驗資料需求。利用Excel菜單工具不僅可以方便地設置單元格的格式及打印報表格式，還可以方便地實現單元格和工作表的鎖定、隱藏，數據有效性的檢查和系統的加密保護等。系統以鐵路工程試驗人員最熟知的表格設計格式來設計表單，只需試驗人員簡單的幾項設置，再錄入或導入原始數據，剩余各項交由系統自動完成，從而提高了試驗人員的工作質量和工作效率。

2.2 系統框架構建與功能描述

本系統主要包括以下4個大的模塊，各個模塊的具體功能如圖1。

圖1 系統框架

2.3 系統設計框架結構

2.3.1 《試件臺帳》工作表設置

《試件臺帳》工作表主體內容由現場試驗人員向試驗室出報告人提供。

（1）行設置

第1行是標題行，第2行是信息欄，包括單位名稱，月份等信息，第3行是名稱欄，包括工程名稱、工程部位、砼強度、試件尺寸、坍落度等項目，第3行以下為試件臺帳具體登記部分。

可以對行采取插入、刪除、修改、替換等操作。

（2）列設置

A列為序號，便于查找，B-M列為混凝土試驗必需資料，P-Y列為混凝土砂石含水率及原材報告編號，為了界面美觀，P-Y列隱藏。

不可在Z列之前對整列采取插入、刪除操作。

（3）主體內容設置

《試件臺帳》工作表基本框架設計完成后，就需要對相應欄目添加內容。注意，“J”列登記試件編號時，須采用統一格式，多于一組時，連續編號之間用“-”（減號）連接。

2.3.2 《輸入》工作表設置

（1）行設置：第1行是標題行，第2行是名稱欄，包括報告編號，報告日期，工程名稱等，第3～4行顯示自動生成的臺帳，第7～21行是編輯區域，其中，灰色部分不可以改動，淺黃色部分是從《試件臺帳》自動讀取過來的數據，可做改動，淺綠色部分輸入實際記錄或數據。

第24行及以下屬于配合比部分，這部分可采取插入、刪除、替換等操作，第24行以上卻不可進行整行插入、刪除操作。

（2）列設置：不可以在W列之前進行整列的插入、刪除操作。W列后，根據實際需要可以增添新項目。

（3）主體內容設置：對“報告編號”B7～D7單元格重新設置格式（文本及數值），以滿足實際需求，具體自定義格式方法參考前文。

第16行對原材報告編號部分設置數據有效性，限制文本長度，解決防止因文本長不小心出錯卻難以查出的問題。設置辦法：菜單—數據—有效性—設置—文本長度。

對使用公式的單元格均采取“鎖定、隱藏”，并設置工作表為保護狀態，防止不小心將公式刪除或修改。設置鎖定、隱藏的辦法：菜單—格式—單元格—自定義單元格—保護—在“鎖定、隱藏”前復選框內打“√”。工作表設置保護方法：菜單—工具—保護—保護工作表，輸入密碼。

配合比序號必須按照1、2、3……順序依次遞增，不可以重號，缺號，倒號、跳號，注意保證配合比序號和配合比報告編號一一對應。

2.3.3 《臺帳》工作表設置

（1）行設置：與《輸入》工作表相同，第1行標題行，第2行名稱欄，第3行及以下為臺帳登記內容。可以執行復制、粘貼、插入、刪除、替換、修改、篩選和打印等操作。

（3） 列設置：不可以對X列之前部分采取整列插入、刪除操作。

（4） 主體內容設置：首列序號不可有空缺。對《臺帳》工作表設置保護，以防不小心刪除某行或某列值。

2.3.4 《報告》工作表設置

（1） 行設置：第1～48行屬于自檢報告，第49～96行屬于見證報告，按需求選擇相應報告，粘貼復制到存檔文件里。

（2） 列設置： 第A-X列為第1份報告，第Y -AV列為第2份報告。由于一份報告最多只能出4組試塊，當試件組數超過4時就需用到第2份報告。兩份報告總計可以出8組試件。

（3） 主體內容設置：《報告》內容完全按照中華人民共和國鐵道部2009年1月8日發布的《鐵路工程試驗表格》（中華人民共和國行業標準 鐵建設函[2009] 27號）制作。

由于《報告》工作表主體內容的數據均來源于《輸入》工作表，若無特殊原因，不可以進行刪除、修改、添加等操作。

2.4 系統構建、操作流程

系統包括《試件臺帳》、《輸入》、《臺帳》、《報告》4個工作表。整個系統的全部工作流程如下：

第1步：準備好《試件臺帳》，點擊“打鉤”按鈕，《試件臺帳》工作表新打“√”行的數據自動讀入到《輸入》工作表對應單元格中。第1步完成。

第2步：切換到《輸入》工作表。選擇第7行，對“委托單位”、“試組代號”、“養護條件”、“報告編號格式”、“見證否”這些單元格內容參照實際情況進行輸入或改動。

在第9～10行相應單元格輸入力值后，系統會根據內部計算直接判斷出抗壓強度是否合格，同時在W3、W4單元格顯示結論。

在第14～17行輸入原材報告編號和砂石含水率值。若前表《試件臺帳》第P-Y列已附上這部分內容，則無需再對這部分進行輸入或修改。

輸入完成，檢查并確認無誤。第2步結束。

第3步：點擊《輸入》工作表里的《粘貼》按鈕，新生成的臺帳自動依次貼入《臺帳》工作表空行處。復查無誤后，即時保存。第3步完成。

第4步：切換到《報告》工作表，復制這部分報告，粘貼到存檔報告文件中，設置頁邊距：左3 cm，右2 cm，上下各2.5 cm（裝訂規范設置），保存，打印報告。第4步結束。

至此，所有步驟全部完成。

3 結束語

經過不懈探索研究，研究人員將此成果擴展到混凝土以外的領域，如鋼筋、砂石料、砂漿、土工試驗、月報和卷內目錄等。采用Excel工作表函數和宏指令相結合，建立一套完善有序的試驗資料系統，不僅加快了資料管理工作的進程，而且實現了對試驗資料的控制，保證試驗資料管理的透明度及準確率。Excel能夠定量、定性分析試驗原材料及混凝土質量，科學預測和評價施工質量效果，為鐵路試驗和施工起到積極地保障及促進作用，從而對于整個鐵路系統建設具有重要的意義。

4 致謝

寫作本文及研發軟件期間，我獲得了許多人的指導和幫助，在此，謹向他們表達誠摯的謝意！

首先衷心感謝我的領導。他制作的Excel文件為本系統的原型，正是這個原型給了我很大啟發和施展空間。

領導和試驗室的各位同事也給我提出了許多建設性的意見，在我撰寫論文調試系統期間給了我很多幫助和鼓勵，在此我也向他們表達真誠的謝意。

在這里，還要特別感謝在我本科學習階段傳授我VB知識的老師，是他使我對編程產生了興趣，并受益一生。

最后，要對我的父母表達特別的感謝。謝謝他們默默的關心和支持。

[1] 中華人民共和國鐵道部. 鐵建設[2005] 160號. 鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準[S] . 北京：中國鐵道出版社，2005.

[2] 中華人民共和國鐵道部. 鐵建設[2005] 160號. 客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準[S] . 北京：中國鐵道出版社，2005.

[3] 中華人民共和國鐵道部. 鐵建設函[2009] 27號. 鐵路工程試驗表格[S] . 北京：中國鐵道出版社，2009.

[4] 中華人民共和國建設部. 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T 50081-2002. 普通混凝土力學性能試驗方法標準[S] . 北京：中國建筑出版社， 2003.